基于单片机的电子日历
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设计任务书设计题目:电子万年历设计要求:显示范围:2001-2099;日月正常显示,并能识别闰年闰月;时间采用24 小时制。
显示格式:日期按照年月日排列,如2006 年12 月20 日显示为:20061220;时间按时分秒排列,如 12 点 30 分 55 秒显示为 12:30:55。
显示位数:16位 7段 LED数码管作正常显示和节电显示。
目录摘要 (1)前言 (2)1概论 (3)1.1概述 (3)1.2单片机的发展历程 (3)1.3时钟日历的特性 (3)2系统原理与硬件设计 (5)2.1硬件选择 (5)2.2AT89C51 单片机简介 (6)2.3时钟芯片介绍 (12)2.4LED 简介 (18)2.574LS154 简介 (20)2.6ULN2003 简介 (20)3软件设计 (22)3.1主程序 (22)3.2读取时间的子程序 (24)3.3显示刷新子程序 (27)4调试过程及数据分析 (30)4.1硬件调试 (30)4.2软件调试 (30)4.3K EI L 调试 (31)4.4试验箱调试 (31)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 A: (35)摘要本次设计采用时钟日历芯片 DS12887,这种时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点定时功能,计时数据的更新在计算机汇编语言的驱动下每秒自动进行一次,但不需程序干预其输出状态。
此外,这种时钟芯片带有锂电池做后备电源,具备永不停止的计时功能和可编程方波输出功能,可用作实时测控系统的采样信号等。
这种时钟芯片内部还带有非易失性RAM,可用来存放需长期保存但有时也需变更的数据。
本次设计中的LED 数码管电子时钟电路采用24 小时制记时方式,日期和时间用16 位数码管显示。
设计采用 AT98C51单片机,使用 5V电源供电,并且在按键的作用下可以进入省电(不显示LED 数码管)和正常显示两种状态。
本次设计采用AT89C51单片机的扩展芯片和UNL2003芯片做驱动,由多块LED数码管构成的显示系统,与传统的基于8/16位普通单片机的LED显示系统相比较,本系统在不显著地增加系统成本的情况下,可支持更多的LED数码管稳定显示。
基于单片机的电子万年历设计一、概述随着科技的快速发展和人们对生活品质的追求,电子设备在日常生活中扮演着越来越重要的角色。
电子万年历作为一种集日期、时间显示于一体的实用电子产品,已经深入到人们的日常生活和工作中。
传统的机械式日历已经无法满足现代人对时间精确性和功能多样性的需求,基于单片机的电子万年历设计应运而生,成为了当前研究的热点之一。
基于单片机的电子万年历设计,旨在利用单片机(如STC89CAT89C51等)的强大计算和控制能力,结合液晶显示屏(LCD)、按键输入等外设,实现时间的准确显示、日期的自动更新、闹钟提醒、温度显示等多样化功能。
该设计不仅具有高度的集成性和可靠性,而且能够通过编程实现各种定制化的功能,满足不同用户的需求。
本文将对基于单片机的电子万年历设计进行详细的介绍和分析,包括设计思路、硬件组成、软件编程等方面。
通过本文的阅读,读者可以了解电子万年历的基本原理和设计方法,掌握单片机在电子万年历设计中的应用技巧,为实际的开发工作提供有益的参考和借鉴。
1.1 研究背景与意义随着科技的不断进步,人们日常生活和工作中对于时间的精度和便捷性的要求日益提高。
传统的机械式日历和简单的电子时钟已经无法满足现代生活的需求。
电子万年历作为一种集时间显示、日历查询、定时提醒等多功能于一体的电子装置,在日常生活、工作乃至科研领域都具有广泛的应用价值。
基于单片机的电子万年历设计,不仅可以提供准确的时间显示,还能实现复杂的日期计算、农历显示、节假日提示等功能,极大地提高了时间管理的效率和便捷性。
单片机作为一种集成度高、功耗低、价格适中的微型计算机,非常适合用于小型化、智能化的电子产品设计,如电子万年历。
本研究的意义在于,通过对基于单片机的电子万年历的设计研究,可以推动微型计算机技术和电子时钟技术的融合发展,提升电子产品的智能化水平,满足人们日益增长的生活和工作需求。
同时,该研究还可以为相关领域的技术人员提供参考和借鉴,推动电子万年历产品的不断创新和优化。
基于单片机控制的电子万年历摘要本设计是一个带温度显示的万年历电路系统,该电路具有年、月、日、星期、时、分、秒、闹钟显示和调整功能,并且还包含显示温度功能。
其中显示部分采用LCD1602显示,时钟部分采用DS1302时钟芯片,温度部分采用DS18B20单线温度传感器。
软件方面我们采用C语言编程,利用Keil uVision3软件编写C语言程序并且生成HEX文件。
先将程序在Proteus 仿真,通过之后再烧录到单片机中。
该设计的优点是充分利用了LCD1602的显示功能完成了万年历应该具有的功能并且还扩展了温度;不足之处是收到LCD1602显示功能的限制没能显示农历日期。
电子万年历是一种非常广泛日常计时工具,对现代社会越来越流行。
它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS1302的使用寿命长,误差小。
对于数字电子万年历采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息,还具有时间校准等功能。
该电路采用AT89S51单片机作为核心,功耗小,能在3V的低压工作,电压可选用3~5V电压供电。
关键词:万年历;AT89C51;液晶显示(LCD1602);温度传感器(DS18B20);时钟芯片(DS1302);proteus仿真;目录摘要 (1)目录 (1)1引言: (2)2设计方案 (3)2.2模块选择 (4)2.3方案框图 (4)3 软件实现 (5)3.1流程图 (5)3.2程序编写 (6)3.3运行程序生成hex文件 (12)4 proteus仿真 (13)4.1软件简介 (13)4.2 Proteus电路仿真与调试 (14)5 PCB制版 (21)5.1 绘制电路原理图并仿真调试 (21)5.2加载网络表及元件封装 (21)5.3规划电路板并设置相关参数 (23)5.4元件布局及调整 (24)5.5布线并调整 (25)5.6输出及制作PCB (26)总结 (27)参考文献 (28)致谢 (29)1引言:随着微电子技术的高速发展,单片机在国民经济的个人领域得到了广泛的运用。
基于单片机的多功能电子万年历设计引言在现代社会中,计算机及其应用已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
计算机科技的发展不仅使我们的生活更加便捷,还为我们提供了更多的娱乐和功能选择。
在这样一个科技高度发达的时代,电子万年历作为一种基于单片机技术的应用产品,正逐渐走进人们的生活。
而本文将着重对基于单片机的多功能电子万年历进行设计与实现。
一、设计目标本次设计主要是基于单片机的多功能电子万年历。
设计目标包括:1.显示日期、时间和星期几的功能。
2.具备日历计算功能,能够计算今天是该年的第几天,该周的第几天等信息。
3.具备闹钟和定时器功能。
二、设计思路基于单片机的多功能电子万年历的设计理念是通过单片机与LCD显示屏、温度传感器、按键等外设组合实现多种功能。
具体实现步骤如下:1. 使用单片机和RTC(Real-Time Clock)芯片实现时间的获取和处理。
RTC芯片可以提供准确的时钟信息,单片机可以通过与RTC芯片的通信来读取时钟信息,并进行相应的处理。
2.使用单片机与LCD显示屏进行通信,将获取的时间、日期和星期信息显示在LCD显示屏上。
3.设计按键接口,通过按键的触发实现切换功能或进行相应操作。
例如,通过按键的触发可以实现日期、时间的调整,以及闹钟和定时器的设置等。
4.使用单片机和温度传感器实现温度测量功能。
通过温度传感器读取当前温度信息,并将其显示在LCD屏幕上。
5.使用定时器功能实现闹钟和定时器的功能。
单片机可以通过定时器来控制闹钟和定时器的开启与关闭,并通过LCD屏幕上的显示提醒用户。
三、电路设计本次设计中需要使用的元器件主要包括单片机、RTC芯片、LCD显示屏、温度传感器和按键。
其中,单片机为本次设计的核心控制器,RTC芯片用于提供准确的时钟信息,LCD显示屏用于显示时间、日期和其他信息,温度传感器用于测量当前温度信息,按键用于触发相应的操作。
四、软件设计本次设计中需要编写相应的软件程序,用于读取RTC芯片提供的时钟信息,并将其显示在LCD屏幕上。
基于单片机的万年历设计报告一、研究意义随着当今世界经济的快速发展和信息化时代的来临,各种各样的小型智能家电产品陆续出现在我们的生活当中。
日历是人们不可或缺的日常用品。
但一般日历都为纸制用品,使用不便,寿命不长。
电子万年历采用智能电子控制和显示技术,改善了纸制日历的缺陷。
本设计以AT89S52单片机为核心,构成单片机控制电路,AT89C52是一种带8K字节闪速可编程可擦除只读存储器(PEROM)的低电压、高性能CMOS 8位为控制器。
该器件采用ATMEL 非易失存储器制造技术制造,与工业标准的80C51和80C52指令集和输出管脚相兼容。
结合DS1302时钟芯片和24C02 FLASH存储器,完成时间的自动调整和掉电保护,全部信息用液晶显示。
时间、日期调整由三个按键来实现,并可对闹铃开关进行设置。
日历能显示阳历和阴历年、月、日以及星期、时、分、秒。
在显示阴历月份时,能标明是否闰月。
二、总体方案设计本设计以AT89S52单片机为核心,构成单片机控制电路,结合DS1302时钟芯片和24C02 FLASH存储器,显示阳历的年、月、日、星期、时、分、秒和阴历的年、月、日,在显示阴历时间时,能标明是否闰月,同时完成对它们的自动调整和掉电保护,全部信息用液晶显示出来。
输入接口由三个按键来实现,用这三个按键可以对日期和时间进行调整,并可以对闹铃的开关和闹铃的时间进行设置。
闹铃功能通过蜂鸣器来实现。
软件控制程序实现所有的功能。
整机电路使用+5V稳压电源,可稳定工作。
系统框图如图2-1所示,其软硬件设计简单,时间记录准确,可广泛应用于长时间连续显示的系统中。
三、系统硬件设计按照系统设计功能的要求,初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、存储模块、键盘接口模块、显示模块和闹铃模块共6个模块组成,电路系统构成框图如图3-1所示。
主控芯片使用52系列AT89S52单片机,时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片DS1302,存储模块采用美国ATMEL公司生产的低功耗CMOS串行EEPROM存储芯片AT24C02。
基于单片机的多功能电子万年历的设计摘要随着科技的快速发展,自从观太阳、摆钟到现在电子钟,人类不断研究,不断创新纪录。
本文主要介绍了基于单片机的智能电子万年历的研制,该万年历能够实时显示公历年、月、日、时、分、秒,以及对应的农历日期、24节气、天干地支、闹铃功能,同时还能够实时测取环境温度。
本系统的硬件部分主要由A VR单片机、时钟芯片、温度传感器等部件组成,文中给出了详细的硬件设计实现及相关电路图;软件部分主要包含公历转农历的算法设计模块、显示模块、时间的读取、温度的检测模块,按键的扫描输入模块等,文中给出了系统的软件程序流程图及各功能模块的软件程序清单,最后介绍了整体系统的设计实现、仿真及调试过程,给出了下一步的改进方案等。
关键词:单片机;液晶技术;万年历;时钟芯片Design of Multifunctional digital Perpetual Calendar Based on MCUAbstractWith the development of technology,Since the concept of the sun, Baizhong, andnow the electronic bell,human beings continue to study and constant innovation record。
This paper-based Microcontroller Development of Intelligent electronic calendar, The calendar can display real-time in the calendar year, month, day, hours, minutes and seconds,a nd the correspond ing date of the Lunar New Year, 24 Solar Terms,at the same time also to real-time measurement from the ambient temperature,In addition to the user through the keyboard input years of history,for the correspond ing period of the Lunar.The system hardware from some of the major A VR microcontroller, a number of digital control, decoder, the clock chip,temperature sensors and other components,the paper gives a detailed design and implementation of hardware and related circuit;Software contains some of the major Lunar calendar to the algorithm design module,dynamic digital display modules,time to read,temperature detection module,Press enter the scanning module.In this paper, the system software modules and flow chart of the list of software programs,Finally, the realization of the overall system design, simulation and debugging process, the next step is the improvement programmes.Keywords:MCU;crystal technology;Calendar;Clock chip目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1课题的背景与意义 (2)1.2 数字万年历的现状与发展 (2)1.3 论文的主要工作及章节安排 (3)1.4 本章小结 (3)第2章方案论证比较.............................................................................. (4)2.1 多功能数字万年历系统概述 (4)2.2计时方案 (4)2.3温度检测方案 (5)2.4显示方案 (5)2.5本章小结 (5)第3章系统硬件设计 (6)3.1 主控制器ATmega16 单片机介绍 (6)3.2 时钟电路DS1302 (6)3.3 温度检测DS18B20 (7)3.4 动态显示 (8)3.5 键盘接口 (8)3.6 语音闹铃模块 (8)3.7 电源设计 (9)3.8本章小结 (11)第4章系统软件设计 (12)4.1 公历计算显示程序设计 (13)4.1.1 DS1302 内部寄存器 (13)4.1.2 时间读取程序设计 (15)4.2 农历转换程序设计 (16)4.2.1 公历转农历算法研究 (16)4.2.2 干支纪年简介 (18)4.2.3 公历转农历程序 (18)4.3 温度测量程序设计 (20)4.3.1 DS18B20 的测温原理 (20)4.3.2 温度程序 (21)4.4 二十四节气算法研究 (23)4.5系统仿真 (24)4.6本章小结 (25)结论与展望 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 A 电子万年历原理图 (29)附录 B 外文文献与译文 (30)英文原文: (30)中文译文: (33)附录 C 参考文献题录及摘要 (35)附录 D 电子万年历源程序 (37)插图清单图2-1 数字万年历系统框图 (4)图3-1 DS1302与ATmega16连接图 (7)图3-2 DS18B20与AtMEGA16连接图 (8)图3-3 报时电路 (9)图3-4 稳压电源原理图 (10)图3-5 电源电路 (10)图4-1 系统程序流程图 (13)图4-2 公历程序流程图 (14)图4-3 DS18B20测温原理 (21)表格清单表3-1 LCD12864显示内容 (8)表4-1 DS1302的寄存器及其控制字 (14)表4-2 RS位配置 (15)引言人类的日常生活离不开时间,任何具有周期性变化的自然现象都可以用来测量时间。
摘要摘要随着科技的快速发展,时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟,人类不断研究,不断创新纪录。
美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能的低功耗实时时钟电路DS1302。
它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS1302的使用寿命长,误差小。
对于数字电子万年历采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒信息,还具有时间校准等功能。
本设计以数字集成电路技术为基础,单片机技术为核心。
软件设计采用模块化结构,C语言编程。
系统通过LCD显示数据,可以显示公历日期(年、月、日、时、分、秒)以及星期。
在内容安排上首先描述系统硬件工作原理,着重介绍了各硬件接口技术和各个接口模块;其次,详细的阐述了程序的各个模块和实现过程。
具体实现功能:(1)显示年月日时分秒及星期信息(2)具有可调整日期和时间功能关键词:万年历单片机DS1302目录目录摘要 (I)第一章方案论证 (1)1.1单片机芯片的选择方案和论证 (1)1.2显示模块选择方案和论证 (1)1.3时钟芯片的选择方案和论证 (1)1.4电路设计最终方案决定 (2)第二章系统的硬件设计与实现 (3)2.1 总体电路 (3)2.2单片机主控制模块的设计 (3)2.2.1 AT89S52的介绍 (3)2.2.2 单片机主控制模块介绍 (5)2.3 时钟模块设计 (5)2.3.1 DS1302的性能特性 (5)2.3.2 DS1302数据操作原理 (6)2.3.3 DS1302与AT89S52接口电路设计 (7)2.4显示模块的设计 (8)2.4.1 LCM1602介绍 (8)2.4.2 LCM1602与单片机的接口 (9)第三章系统的软件设计 (11)3.1程序总体描述 (11)3.2模块程序描述 (11)第四章PROTEUS仿真 (13)4.1 PROTEUS工作界面 (13)4.2 PROTEUS功能仿真 (13)第五章测试与结果分析 (15)5.1测试仪器 (15)5.2硬件测试 (15)5.3软件测试 (16)5.4 测试结果分析与结论 (16)5.4.1 测试结果分析 (16)5.4.2 测试结论 (16)第六章总结与展望 (17)致谢 (19)参考文献 (21)附录1 系统电路图 (23)附录2 系统程序 (24)第一章方案论证第一章方案论证1.1单片机芯片的选择方案和论证方案一:采用89C51芯片作为硬件核心,采用Flash ROM,内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术, 当在对电路进行调试时,由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时,对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。
目录一、摘要•二、设计・3三、设计任务.2四、设计要求•3五、系统方案设计・31、系统-31)原理构成框图•32)设计思路42 、主程序设计43 、中断程序设计55 、时间调整电路的设计7六、系统评价7七、c 语言程序注释及说明8一、摘要单片机就是微控制器,是面向应用对象设计、突出控制功能的芯片。
单片机接上晶振、复位电路和相应的接口电路,装载软件后就可以构成单片机应用系统。
将它嵌入到形形色色的应用系统中,就构成了众多产品、设备的智能化核心。
本设计是基于AVR 单片机强大的控制功能制作而成的电子万年历,该电子万年历包括四大功能:实时显示年、月、日、时、分、秒、星期;人为的校正年、月、日、时、分、星期;第一次开机显示12-00-30 。
二、设计目的1、掌握C52 程序用于实践并实现相应的功能;2、掌握时钟程序的使用方法;3、掌握时间函数的使用方法;4、掌握键盘的程序使用方法;三、设计任务通过与单片机连接数码管动态显示年、月、日、时、分、秒、星期等功能,并能准确计算闰年闰月的显示,七个按钮连接P0 口可以精确调整每一个时间数值,通过对所设计的万年历时钟电路进行实验测试,达到了动态显示时间,随时调整时间等技术指标。
四、设计要求(1)能够准确的计时,时间可在数码管上显示出来,默认显示为时、分、秒,每隔一分钟自动显示年、月、日及星期,也可通过按键控制显示,并可通过按键调节时间。
(2)第一次开机显示12-30-30 。
(3)每半秒led 彩灯闪烁一次五、系统方案设计:1 、系统总体设计:1)原理构成框图本设计用AT89C52 作为核心控制部分,外接晶振电路与复位电路,以两个四位数码管作为显示部分,开关控制显示时间与日期,具体框图如图 1 所示,数码管框图如图 2 所示:P3 口开关控制>调整时间部分复位电路P1 口Led 彩灯部分单片机AT89C52数码管段选部分八数码管显示部分SB.B:「74HC138图1 原理框图图2 :数码管模块2)设计思路通过一段时间对专业书籍及多种设计方案的研究分析,我采用了比较常用的AT89C52作为核心控制芯片,用C语言进行编程来满足设计的要求。
基于STCC单片机的多功能电子万年历————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:摘要本文介绍了基于STC89C52单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。
本设计由数据显示模块、温度采集模块、时间处理模块和调整设置模块四个模块组成。
系统以STC89C52单片机为控制器,以串行时钟日历芯片DS1302记录日历和时间,它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能。
温度采集选用DS18B20芯片,万年历采用直观的数字显示,数据显示采用1602A液晶显示模块,可以在LCD上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒,还具有时间校准等功能。
此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,具有广阔的市场前景。
关键字:万年历温度计液晶显示ABSTRACTThis paper introduces the based on STC89C52 multi-function electronic calendar of the hardware structure and software and hardware design method. This design by data display module, temperature acquisition module, time processing module and set module four modules. With STC89C52 single-chip microcomputer system for the controller to serial clock calendar chip DS1302 record calendar and time, it can be to date and time, minutes and seconds for the time, also has a leap year compensation and other functions. Temperature gathering choose DS18B20 chip, calendar by using object digital display, data showed that the 1602 A liquid crystal display module, can be in the LCD shows at the same time year, month, day, Sunday, when, minutes and seconds, still have time calibration etc. Function. This calendar has read the convenient, direct display, functional diversity, simple circuit, low cost, and many other advantages, has a broad market prospect.Key words:Perpetual Calendar thermometer LCD display目录摘要 (III)ABSTRACT (IV)前言 (VI)1 绪论 01.1 课题研究的背景 01.2课题的研究目的与意义 01.3课题解决的主要内容 02 系统的方案设计与论证 (1)2.1单片机芯片设计与论证 (2)2.2按键控制模块设计与论证 (2)2.3时钟模块设计与论证 (2)2.4温度采集模块设计与论证 (3)2.5显示模块模块设计与论证 (3)3 系统硬件的设计 (4)3.1 STC89C52单片机 (4)3.2时钟芯片DS1302接口设计与性能分析 (7)3.3温度芯片DS18B20接口设计与性能分析 (11)3.4 LCD显示模块 (16)3.5按键模块设计 (17)3.6复位电路的设计 (18)4 系统的软件设计 (20)4.1主程序流程图的设计 (20)4.2 程序设计 (21)5 系统的机体设计 (27)5.1系统的模块组成 (27)5.2 功能实现 (27)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)前言随着科技的快速发展,时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟,人类不断研究,不断创新纪录。
基于单片机的电子日历设计摘要:单片计算机即单片微型计算机。
由RAM ,ROM,CPU构成,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。
它体积小,本钱低,功能强,广泛应用于智能产业和工业自动化上。
而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次课程设计通过对它的学习,应用,从而到达学习、设计、开发软、硬的能力。
本设计主要设计了一个基于AT89C51单片机的电子日历。
能在数码管上进展年、月、日、星期、时、分、秒等自动显示。
应用Proteus软件实现了单片机电子日历系统的设计与仿真。
该方法仿真效果真实、准确,节省了硬件资源。
关键字:单片机;电子日历;仿真。
一、概述单片机因将其主要组成局部集成在一个芯片上而得名,就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。
单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、开展很快。
单片机具有体积小、功能多、价格低廉、使用方便、系统设计灵活等优点。
在我国,单片机的开发应用已有15年左右,已经形成一支庞大的技术开发队伍,为我国单片机应用积累了丰富的经历。
随着电子技术、计算机芯片技术和微电子技术的飞速开展促进了单片机技术一日千里的变化。
电子日历是一种利用数字电路来显示年、月、日、星期、时、分、秒的计时装置,由于数字集成电路的开展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表。
如今它已成为人们日常生活中的必需品,广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所,给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。
二、主要元件的介绍及使用方法2.1 AT89C51单片机介绍图2.1 AT89C51单片机VCC:电源。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
基于单片机的日历设计方案基于单片机的日历设计方案一、设计背景随着社会的发展,人们的生活节奏越来越快,很容易忽略一些重要的时间节点。
为了方便人们管理时间,并准确地知道日期和时间,设计一款基于单片机的日历是很有必要的。
二、设计目标本设计方案旨在设计一款简单易用、功能全面的基于单片机的日历,具有日期显示、时间显示、闹钟设置等功能。
三、设计方案1. 硬件设计:(1)单片机选择:选择一款具有丰富外设和易于编程的单片机,如STC89C52系列。
(2)显示模块:选择具有较大尺寸和清晰度的液晶显示屏作为日期和时间显示模块。
(3)输入设备:选择合适的按键开关作为用户输入设备,用于设置日期、时间和闹钟等参数。
(4)控制电路:根据单片机引脚接口和外设引脚的要求设计相应的控制电路,实现单片机与显示模块、输入设备的连接和控制。
2. 软件设计:(1)主控程序设计:编写主控程序,主要包括日期和时间的自动更新、闹钟的设置和响铃、功能菜单和参数设置等功能。
(2)日期和时间显示:通过单片机控制液晶显示屏以特定的格式显示当前日期和时间。
(3)闹钟设置:利用按键开关在特定的时间设定闹钟,并在设定的时间到达时触发闹钟响铃。
(4)功能菜单和参数设置:通过按键开关选择不同的功能菜单,如日期设置、时间设置、闹钟设置等,然后根据要求进行参数设置。
四、预期效果该基于单片机的日历设计方案具有以下预期效果:1. 简单易用:用户可以通过按键进行日期、时间和闹钟等参数的设置。
2. 功能全面:可以显示日期、时间,并且具备闹钟设置和响铃的功能。
3. 可靠稳定:硬件电路稳定可靠,软件程序运行准确无误。
五、实施计划1. 准备所需材料和器件,并组装硬件电路。
2. 编写单片机控制程序,实现主控功能。
3. 测试硬件电路和软件程序,确保功能正常。
4. 对设计进行优化和完善,改善用户体验。
5. 编写设计文档,总结设计经验。
六、总结本设计方案基于单片机的日历设计,具备日期显示、时间显示、闹钟设置等功能,能够方便人们管理时间,并提醒重要的时间节点。
基于单片机的电子日历设计一、设计目的和要求单片机应用技术飞速发展,纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等,这些都离不开单片机。
单片机是集CPU ,RAM ,ROM ,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。
它体积小,成本低,功能强,广泛应用于智能产业和工业自动化上。
而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次课程设计通过对它的学习,应用,从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。
通过对一个基于单片机的能实现电子日历功能电子时钟的设计,从而达到学习、了解单片机相关指令在各方面的应用。
系统由主控制器AT89C51、时钟电路DS1302、显示电路、和复位电路等部分构成,能实现时钟日历显示的功能,能进行时、分、秒的显示。
系统设计要求:电子日历能显示,能调整。
基于51系列的单片机进行的电子万年历设计可以显示年月日时分秒及周信息,具有可调整日期和时间功能。
在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。
具体实现功能:显示年月日时分秒及星期信息,具有可调整日期和时间功能,与即时时间同步。
主要使用到的工具和器件:✧Keilc51✧Protues✧DS1302✧AT89S52✧LCD12864二、方案设计每一系统都有几个核心的模块。
它对整个系统的性能有非常大的影响。
比如系统的主控。
2.1 主控芯片选择方案论证方案一:选择51系列的单片机;AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
原创性声明本人呈交的毕业论文,是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本毕业论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。
本毕业论文的知识产权归属于培养单位。
本人签名:日期:摘要随着社会的发展,信息量的不断提升以前对信息交换的要求提高,电子万年历的发展以及投入市场变得非常有必要。
本设计是基于51单片机并模拟日常所用的日历,而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
通过本次设计,学习和巩固了单片机指令编程的相关知识,熟悉单片机各部件的组成及其功能。
本设计将制作一种基于单片机控制的带实时温度显示、具有定时功能的电子万年历。
传统的电子日历大都体积大,功耗大,显示不准确等特点。
为了缩小体积,减小功耗,使其变得小巧灵敏,本设计加入了时钟芯片DS1302,可对时间进行准确记时,同时可设置定时时间,实现定时功能。
另外本设计具有显示实时温度的功能。
传统的温度传感器系统大都采用放大、调理、A/D转换,转换后的数字信号送入计算机处理,处理电路复杂、可靠性相对较差,占用计算机的资源比较多。
本设计将采用DS18B20一线制数字温度传感器,可将温度信号直接转换成数字信号送给微处理器,电路简单,成本低,实现了时间温度同时显示的效果。
最后,温度和时间都将通过12864液晶显示器进行显示。
测试表明系统达到了设计要求的各项功能,各部分工作正常。
关键词:时钟温度检测单片机温度ABSTRACTWith the development of the society, the amount of information is improving the requirements of the information exchange. the development of the electronic calendar and the investment market become very necessary. This design is based on 51 single-chip microcomputer and simulation used in the daily calendar, and 51 series microcontroller is the MCU in the most typical and most representative one. Through this design, learning and consolidate the single chip microcomputer instruction programming knowledge, be familiar with composition and function of the microcontroller parts.This design creates an electronic calendar with real-time temperature display and timing function based on single chip control. Most of traditional calendars are characterized by large size, high power consumption and inaccurate display. In order to reduce volume and power consumption and make calendars become small and exquisite, the design adds a clock chip DS1302, which can accurately record the time and set a regular time to achieve timing function. In addition, this design displays real-time temperature function. Traditional temperature sensor system is mostly amplified, recuperated and A / D converted. The converted digital signal is input the computer to be processed, but the processing circuit is complicated with relatively poor reliability and occupies more resources of the computer. This design uses the DS18B20 first-line system digital temperature sensor to directly convert the temperature signal into digital signal and send it the microprocessor, whose circuit is simple and low cost, achieving the displayed effect of time and temperature simultaneously. Finally, the temperature and time will be displayed through the 12864 liquid crystal display. The test indicates that the system has reached various functions of the design requirements and each part operates smoothly.Keywords: clock temperature-detection SCM temperature目录1 绪论 (1)2 系统基本方案选择和论证 (1)2.1单片机芯片的选择方案和论证 (1)2.2显示模块的选择方案和论证 (1)2.3时钟芯片的选择方案和论证 (2)2.4温度传感器的选择方案和论证 (3)2.5电路设计最终方案确定 (4)3 系统硬件电路设计 (1)3.1系统功能模块划分 (1)3.2各单元模块功能分析及模块电路设计 (2)3.2.1时钟模块 (2)3.2.2温度模块 (2)3.2.3显示模块 (5)3.2.4独立键盘模块 (5)3.2.5蜂鸣器模块 (6)3.2.6单片机模块 (7)3.2.7温度信息的采集 (8)3.3电路原理图的绘制和电路的焊接 (1)3.3.1原理图绘制软件PROTEL (1)3.3.2PCB制作 (1)3.3.3元器件的焊接 (3)4 系统软件设计 (1)4.1万年历软件系统的流程图 (1)4.3温度的读取 (5)下面是温度读取的子程序: (6)4.4键盘模块 (6)4.5蜂鸣器模块 (6)结束语 (1)致谢 (1)参考文献 (1)附录 (1)1 绪论二十一世纪是数字化技术高速发展的时代,而单片机在数字化高速发的时代扮演着极为重要的角色。
一、引言电子万年历是一种以数字形式实时显示日期、星期和时间等信息的电子设备。
在现代人日常生活中,万年历是一种常见的小型电子产品。
本文将基于51单片机设计一款简单实用的电子万年历。
二、设计原理1.时钟模块:采用DS1302实时时钟模块。
DS1302通过三线式串行接口与51单片机进行通信,可以实时获取日期、星期和时间等信息。
2.显示模块:使用数码管显示日期、星期和时间等信息。
共使用四块共阳数码管,采用数码管模块进行驱动,通过IO口进行数据传输。
3.按键模块:设计四个按键,分别为设置、上、下和确定。
通过按键来调整日期、星期和时间等信息。
4.闹钟功能:加入闹钟功能,可以设定闹钟时间,到达设定时间时,会有提示音。
5.温湿度传感器:加入温湿度传感器,可以实时监测环境温湿度,并在数码管上进行显示。
6.外部电源:由于51单片机工作电压较高,需要使用外部电源进行供电。
三、硬件设计1.电源电路:使用稳压电源芯片LM7805进行5V稳压,将稳压后的电压供给单片机和各个模块。
2.时钟模块:DS1302模块与单片机通过串行通信进行连接。
时钟模块上的时钟信号、数据信号和复位信号分别与单片机的IO口相连。
3.数码管显示模块:共有四块共阳数码管,通过595芯片进行驱动。
单片机的IO口与595芯片的串行、时钟和锁存引脚相连,595芯片的输出引脚与数码管的各段相连。
4.按键模块:通过电阻分压来实现按键功能,按下按键时,相应的IO口会被拉低。
5.闹钟功能:使用蜂鸣器来产生提示音,通过IO口与单片机相连。
6.温湿度传感器:使用DHT11温湿度传感器。
传感器的数据引脚通过IO口与单片机相连。
四、软件设计1.时钟显示:通过DS1302获取日期、星期和时间等信息,将其转化为数码管需要的编码格式,并通过595芯片进行显示。
2.按键操作:对按键进行扫描,根据按键的不同操作进行相应的处理。
例如按下设置键进行日期和时间的设置,按下上下键进行数值的变化,按下确定键进行数值的确认。
毕业设计(论文)任务书填表时间:指导教师签字:教研室主任签字:年月日摘要设计以单片机AT89S51为核心部件的电子日历,利用74LS245作为驱动器,74LS138作为译码器使用,六个七段数码管均采用共阴极的方式,P0口作为段选码输出口,P2口作为位选码输出口。
本次设计的题目是基于单片机的电子日历设计,可以正常的显示年、月、日,还可以利用外部按键实现阴历和阳历之间的转换以及暂停等功能。
电子日历具有性能稳定、精确度高、成本低、易于产品化,以及方便、实用等特点。
适用于家庭、公司、机关等众多场所。
为人们的日常生活、出行安排提供了方便,成为人们日常生活中不可缺少的一部分。
本次设计可分为两部分:硬件系统、软件系统。
硬件系统包括:AT89S51单片机、74LS245驱动器、74LS138译码器、RC复位电路、+5V直流电源电路、去抖电路、动态显示扫描电路。
软件系统主要有单片机的编程构成。
关键词:单片机,日历,位码,段码,显示AbstractSingle-chip AT89S51 design as the core components of the electronic calendar, use as a 74LS245 drives, 74LS138 used as a decoder, six and seventh digits are a total of cathode way, P0 mouth as paragraph code output selection, P2 I, as bit selection code output.The design is based on the topic of single-chip design of the electronic calendar, you can show a normal year, month, day, can also be used to achieve external keys as well as conversion betweenlunar and solar calendarsuspend (阴阳历)functions. Electronic calendar with stable performance, high accuracy, low cost, ease of production, as well as convenient, practical and so on. Apply to families, companies, agencies and many other places. For people's daily life, travel arrangements, providing a convenient, daily life has become an indispensable part of.The design can be divided into two parts: hardware systems, software systems.Hardware system, including: AT89S51 Single-chip, 74LS245 drive, 74LS138 decoder, RC reset circuit, +5 V DC power supply circuit, to stir up thecircuit, dynamic display scanning circuit.There are single-chip microcomputer software system constitute the programming.Key words: single-chip, calendar, code, code above to show目录错误!未定义书签。
设计任务书设计题目:电子万年历设计要求:显示范围:2001-2099;日月正常显示,并能识别闰年闰月;时间采用24小时制。
显示格式:日期按照年月日排列,如2006年12月20日显示为:20061220;时间按时分秒排列,如12点30分55秒显示为12:30:55。
显示位数:16位7段LED数码管作正常显示和节电显示。
目录摘要........................................................ 错误!未定义书签。
前言........................................................ 错误!未定义书签。
1 概论...................................................... 错误!未定义书签。
1.1概述ﻩ错误!未定义书签。
1.2单片机的发展历程...................................... 错误!未定义书签。
1.3时钟日历的特性....................................... 错误!未定义书签。
2系统原理与硬件设计ﻩ错误!未定义书签。
2.1硬件选择ﻩ错误!未定义书签。
2.2AT89C51单片机简介ﻩ错误!未定义书签。
2.3时钟芯片介绍ﻩ错误!未定义书签。
2.4LED简介ﻩ错误!未定义书签。
2.574LS154简介........................................ 错误!未定义书签。
2.6ULN2003简介.......................................... 错误!未定义书签。
3 软件设计................................................ 错误!未定义书签。
3.1主程序................................................ 错误!未定义书签。
3.2读取时间的子程序 ..................................... 错误!未定义书签。
3.3显示刷新子程序....................................... 错误!未定义书签。
4 调试过程及数据分析........................................ 错误!未定义书签。
4.1硬件调试ﻩ错误!未定义书签。
4.2软件调试............................................. 错误!未定义书签。
4.3KEIL调试ﻩ错误!未定义书签。
4.4试验箱调试 ............................................ 错误!未定义书签。
结论........................................................ 错误!未定义书签。
致谢........................................................ 错误!未定义书签。
参考文献.................................................... 错误!未定义书签。
附录A:ﻩ错误!未定义书签。
摘要本次设计采用时钟日历芯片DS12887,这种时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点定时功能,计时数据的更新在计算机汇编语言的驱动下每秒自动进行一次,但不需程序干预其输出状态。
此外,这种时钟芯片带有锂电池做后备电源,具备永不停止的计时功能和可编程方波输出功能,可用作实时测控系统的采样信号等。
这种时钟芯片内部还带有非易失性RAM,可用来存放需长期保存但有时也需变更的数据。
本次设计中的LED数码管电子时钟电路采用24小时制记时方式,日期和时间用16位数码管显示。
设计采用AT98C51单片机,使用5V电源供电,并且在按键的作用下可以进入省电(不显示LED 数码管)和正常显示两种状态。
本次设计采用AT89C51单片机的扩展芯片和UNL2003芯片做驱动,由多块LED数码管构成的显示系统,与传统的基于8/16位普通单片机的LED显示系统相比较,本系统在不显著地增加系统成本的情况下,可支持更多的LED数码管稳定显示。
关键词:时钟芯片、AT89C51、时钟日历ﻬ前言一块单片机芯片就是一台计算机,由于单片机以其集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗等特点使它应用于智能仪器仪表、机电一体化、实时程控、人类生活中。
除此之外还广泛应用办公自动化领域、商业营销领域、汽车及通信系统、计算机外部设备等各领域中,并且单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。
由此可见掌握单片机的使用方法和利用单片机解决实际问题具有重要的意义。
本次设计根据AT89C51单片机系统扩展的基本原理和方法、常用总线标准和典型接口电路的应用,结合本次设计的题目要求进行系统扩展,通过单片机驱动时钟芯片DS12887进行年、月、日、时、分、秒显示,最后通过74LS154译码和ULN2003驱动LED 动态显示的方式完成设计任务,设计论文中附有电路图、程序清单、各数据存储单元的所在地址和输入输出口对应表。
因水平有限,难免有疏落不足之处,恳请老师和同学能给予批评指正。
1 概论1.1 概述随着电子技术的迅速发展,特别是随着大规模集成电路产生而出现的微型计算机,给人类生活带来了极大的方便。
走入家庭,从洗衣机、微波炉到音响、汽车,到处都可以见到单片机应用的踪影。
如果说微型计算机技术的出现使现代科学研究得到了质的飞跃,那么也可以毫不夸张的说:“单片机技术的出现则是给现代工业测控领域带来了一次新的工业革命”。
目前,单片机以其可靠性高和智能性等特点被广泛应用到工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等领域中,并已经进入家庭,因此,单片机技术的开发和应用水平已经逐步成为一个国家自动化发展水平的标志之一。
1.2 单片机的发展历程单片机是微型计算机的一个重要分支,也是一种非常活跃和颇具生命力的机种,特别适用于工业控制领域。
1971年微处理器研制成功不久,就出现了单片机,但最早的单片机是1位的,处理能力有限。
单片机的发展共分四个阶段:第一阶段是初级阶段,功能非常简单;第二阶段是低性能阶段,以INTEL公司制造的MSC-48系列单片机为代表。
第三阶段为高性能单片机阶段,这个阶段推出的单片机普遍带有穿行接口,多级中断系统,16位定时器/计数器,片内ROM、RAM容量加大,直到现在仍被广泛应用,是目前应用数量较多的单片机。
第四阶段是8位单片机巩固发展以及16位单片机、32位单片机推出阶段,以满足不同的用户需要。
纵观单片机几十年的发展历程,单片机的今后发展方向将向多功能、高性能、高速度、低功耗、低价格、外围电路内装化以及内存储器容量增加和FLASH 存储器化方向发展。
1.3 时钟日历的特性DS12887 时钟芯片(RTC)可提供一个实时时钟、日历、三个可屏蔽中断(共用一个中断输出)、可编程方波输出和114 字节的电池备份静态RAM。
DS12887 在24 引脚模块DIP 封装内集成了晶体和锂电池。
DS12887在地址32h 内增加了世纪字节。
对于少于31 天的月份,所有器件的日期能够在月末自动调整,带有闰年补偿。
该器件可配置为24小时或12 小时格式,带AM/PM 指示。
精确的温度补偿电路用于监视的VCC状态。
一旦检测到主电源失效,器件可自动切换到备用电源,在主电源掉电时还可以保持有效的时间和日期。
该器件通过一个复用的字节宽度接口访问,支持Intel和Motorola 模式,具有以下特点:(1)直接替代IBMAT 计算机时钟/日历;(2)RTC 可显示秒、分、时、日、月、年信息,具有润年补偿,有效期至2099年;(3)用二进制或BCD 表示时间;(4)具有AM、PM 标示的12 小时模式或24 小时模式;(5)夏时制选择;(6)可选择Motorola 或Intel 总线时序;(7)接口配合软件可寻址128 RAM;(8)14 字节时钟与控制寄存器;(9)114 字节通用、电池备份RAM (DS12C887 和DS12C887A为113 字节);(10)清除RAM 功能;(11)总线兼容的中断请求;(12)三路中断可分别通过软件屏蔽与检测;(13)周期可设置在122µs 至500ms;(14)时钟终止刷新周期标志;(15)可选的工业级温度范围;(16)可编程的方波输出信号;(17)可选择28 引脚PLCC表面贴装封装;(18)自动电源失效检测和切换电路。
ﻬ 2 系统原理与硬件设计本次的设计题目是电子万年历设计,要求实现年、月、日、时、分、秒的正常显示,需要硬件和软件的结合来实现。
本次设计利用时钟日历芯片DS12887的特性和AT89C51单片机的功能利用实现的。
时钟芯片在电源的作用下向通过P2口向AT89C51单片机输入时间信号,AT89C51单片机在接受到时间信号后通过P0将信号送到单片机另一扩展芯片ULN2003,驱动LED数码管显示,同时将信号通过P1口送往单片机的扩展芯片74LS154,当送出第一个段码时,单片机输出的位码是0001,而经过4-16译码器74LS154后就是1111 1111 1111 1110,这时就选中了第一个数码管显示;……当送出第十六个段码时,单片机输出的位码是1111,4-16译码器输出0111 1111 1111 1111,这时就选中了第十六个数码管显示,从而74LS154将接收到的地址信号译码后动态驱动相应的LED,由于LED数码管的公共端由74LS154分时选通,这样,这样任何一个时刻,都只有一位LED在点亮,也即动态扫描显示方式。
根据设计的要求万年历要显示年、月、日、时、分、秒的显示就需要16个显示数码管。
根据设计要求,用按键来实现省电和正常显示的切换,当按键按下时进入省电模式,否则正常显示。
在明确本次设计思路之后,画出设计框图,总体框图如图2.1所示。
图2.1设计总体框图2.1硬件选择(1)时钟芯片选择选用DS12887时钟芯片。
(2)单片机的选择选用AT89C51单片机,并配备11.0592MHz晶振,复位电路采用上电复位。
(3)显示电路选择采用软件译码动态显示,P3.0-P3.3作数码管的位选口。
P1.0-P1.6作数码管的段选口。
考虑直接用单片机I/O口作位选时驱动功率不够,因此采用UNL2003作驱动,共阴极数码管显示。
(4)电源选择采用直流5V电源供电。
(5)选择器的选择采用4线——16线译码器74LS154。